200MW煤-煤氣混燒鍋爐燃燒數(shù)值模擬.pdf

1、我國(guó)部分電站鍋爐投入鋼鐵行業(yè)副產(chǎn)品——高爐煤氣，使煤粉和氣體混燒發(fā)電。
　　 兩種燃料特性相差太大，且高爐煤氣產(chǎn)生量不穩(wěn)定，給摻燒高爐煤氣的鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行和污染物排放控制帶來了新的挑戰(zhàn)。要實(shí)現(xiàn)煤粉和高爐煤氣的高效低污染混合燃燒，必須了解爐內(nèi)燃燒、污染物排放情況。本文按照這一思路，采用數(shù)值模擬研究方法對(duì)爐內(nèi)流場(chǎng)、溫度特性、煤粉燃盡以及Nox等進(jìn)行研究。
　　 首先，以武漢鋼電有限公司200MW機(jī)組摻燒煤氣四角切圓鍋爐為對(duì)

2、象，對(duì)設(shè)計(jì)工況下爐內(nèi)燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。通過網(wǎng)格選型研究、模型試算以及模型參數(shù)修改，得到了與設(shè)計(jì)參數(shù)值較符合的結(jié)果。
　　 然后，選定在180MW負(fù)荷下，分別摻燒9萬Nm3/h、15萬Nm3/h 及21萬Nm3/h高爐煤氣量3個(gè)工況進(jìn)行數(shù)值模擬，通過模擬結(jié)果分析得到不同煤氣量在不同煤氣噴口分配方式下爐內(nèi)燃燒換熱的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，隨著高爐煤氣量的增加，爐內(nèi)燃燒區(qū)域溫度水平明顯降低，且高爐煤氣大量消耗煤粉燃燒用空氣，同時(shí)氣流

3、減少煤粉在爐內(nèi)停留時(shí)間，造成煤粉燃燒不完全和燃盡率降低。在對(duì)上層燃燒器作下擺及三次風(fēng)作反切改造后，摻燒煤氣時(shí)的火焰中心出現(xiàn)在上層燃燒器區(qū)域，水平煙道氣流旋轉(zhuǎn)殘余量不大且不會(huì)造成較嚴(yán)重的熱偏差。
　　 最后，在180MW負(fù)荷、摻燒9萬立方米/小時(shí)工況下，采用均等配風(fēng)、縮腰配風(fēng)、倒寶塔配風(fēng)和正寶塔配風(fēng)4種配方方式，通過模擬計(jì)算結(jié)果分析爐內(nèi)燃燒及Nox生成情況。結(jié)果表明，不同配風(fēng)方式下爐內(nèi)Nox生成量最大差值達(dá)到120ppm，倒寶塔配